《Toxics》：An Interpretable Machine Learning Framework Integrating Multi-Window Environmental Exposure for Hypertension Risk Assessment
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泰国北部季节性雾霾引发对PM2.5结合金属（PM2.5-bound metals）健康影响的关注。本研究评估了泰国清迈府雾霾季三种对比土地利用环境中的PM2.5结合金属及吸入健康风险：清迈大学（
泰国北部季节性雾霾引发对PM2.5结合金属（PM2.5-bound metals）健康影响的关注。本研究评估了泰国清迈府雾霾季三种对比土地利用环境中的PM2.5结合金属及吸入健康风险：清迈大学（Chiang Mai University, CMU；城市站点）、湄占（Mae Chaem, MC；农业农村站点）和宗通（Chom Thong, CT；路边农村站点）。共采集101个24 h PM2.5样品，时间为2020年1月15日至4月22日雾霾季。CT显示最高中位PM2.5浓度（64.9 μg m?3）、金属富集和总体估计健康风险。值得注意的是，尽管MC（42.1 μg m?3）PM2.5低于CMU（50.3 μg m?3），其非致癌危害指数（hazard index, HI = 2.10）和癌症风险（total cancer risk, TCR = 2.37 × 10?4）超过CMU（HI = 1.34；TCR = 1.18 × 10?4），表明仅PM2.5质量可能不足以捕捉估计健康风险差异。所有站点HI超过参考水平（HI > 1），CT最高（2.69），所有站点TCR超过基准（1 × 10?4），CT最高（3.63 × 10?4），铬为主要贡献者。Se、Cd和As显示最强人为富集，主成分分析（principal component analysis, PCA）识别出与生物质燃烧、交通排放、农业活动以及地壳或道路扬尘一致的可能来源相关关联。这些发现表明农业和路边农村环境可能呈现独特的健康风险特征，而仅PM2.5质量无法捕捉，强调在泰国北部城乡连续体中需要组成特异性缓解和公共卫生干预。
泰国北部季节性雾霾引发对PM
2.5（fine particulate matter，细颗粒物）结合金属健康影响的关注。PM
2.5可深入呼吸道，与心血管疾病、呼吸疾病和过早死亡相关；PM
2.5结合有毒痕量金属，包括砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）、镍（Ni）和铅（Pb），具有持久性和生物累积性，可通过氧化应激和基因毒性通路增加肺癌和慢性病风险，儿童、老年人和脆弱人群尤其敏感。泰国北部清迈府旱季几乎每年出现严重雾霾，来源包括本地和跨境生物质燃烧、农业残渣燃烧、森林火灾、交通和其他人为源。以往研究多关注PM质量或常规污染物，对PM
2.5结合金属贡献关注有限。清迈城市和农村暴露与排放不同，城市受密集交通、城市燃烧和本地生物质燃烧影响，农村受农业残渣露天燃烧、森林火灾和主要省际道路路边排放影响。以往多采用单一配对城乡站点并视农村均质，限制了对城乡连续体的认识。农村环境不均质，农业农村与路边农村源谱不同。因此研究人员在清迈选择CMU城市、MC农业农村和CT路边农村三个站点，量化雾霾季PM
2.5及结合金属、评估污染和源谱、估算吸入健康风险。样本队列来源为泰国清迈府三个固定监测站点CMU、MC和CT，2020年1月15日至4月22日雾霾季，共101个24 h PM
2.5样品。关键技术包括：PTFE滤膜采样和重量法测定PM
2.5质量；微波消解后以ICP-OES测定13种金属；用富集因子（enrichment factor, EF）和地累积指数（geoaccumulation index, I
geo）评估人为富集与污染；用主成分分析（principal component analysis, PCA）识别潜在来源；采用USEPA暴露参数、参考浓度（reference concentration, RfC）和吸入单位风险（inhalation unit risk, IUR）估算成人吸入非致癌和致癌风险。该部分未超过250字。
3.1 PM
2.5与金属浓度：结果显示，雾霾季清迈总体PM
2.5均值60.65 μg m
?3，中位52.43 μg m
?3，最大295.99 μg m
?3；101个样品中90个（89%）超WHO 2021年24 h指南15 μg m
?3，67个（66%）超泰国24 h国家标准37.5 μg m
?3。CT超WHO率95%，MC 83%，CMU 88%；超泰国标准率CT 80%，MC 58%，CMU 54%。Al、K、Fe最丰富。三站点PM
2.5差异显著（p = 0.007），CT中位最高64.90 μg m
?3，CMU 50.35 μg m
?3，MC 42.10 μg m
?3；CT与MC差异显著（p = 0.001）。Al、Cd、Cr、Se存在显著空间差异；CT的PM
2.5、Al、Cr、Se最高，Cd在MC和CT高于CMU。CT显示最明显的混合源特征。与其它研究比较，清迈均值高于Khon Kaen、Rayong、Pathum Thani、济南郊区和韩国工业区，低于Ahvaz和成都；Al较高，Pb较低，可能与地壳材料、土壤再悬浮和农业活动贡献较强以及泰国淘汰含铅汽油有关。
3.2 富集因子与人为影响：EF结果显示Se（EF = 9917.8）和Cd（EF = 528.0）为极强人为贡献；CT的Se最高，MC的Cd最高。As（EF = 80.06）、Cr（EF = 70.67）、Ni（EF = 48.31）、Cu（EF = 10.69）、Zn（EF = 10.38）显著富集。Pb为中等富集（EF = 8.56），CMU最高（EF = 14.13）。Mn、Fe、Ba、K的EF < 1，指示地壳来源。高富集毒性金属空间差异不显著，仅Ba、Fe、K、Mn显著。
3.2.2 地累积指数与污染因子：I
geo结果与EF一致但更保守。正的中位I
geo仅见于Se（2.24）、Cd（1.00）、As（0.67）和Cr（0.06）；Se为中至强污染，Cd为中等污染，As为未污染至中等污染，其余金属相对地壳背景为未污染。
3.3 主成分分析潜在来源识别：PCA适用性检验KMO为0.768，Bartlett检验显著（χ
2 = 401.82，df = 78，p < 0.001）。提取三个主成分，共解释77.7%方差。成分1解释57.60%，Pb（0.922）、K（0.842）、Cu（0.751）、Zn（0.728）、Mn（0.608）载荷高，提示生物质燃烧与交通/燃烧混合源。成分2解释10.16%，Cr（0.849）、Ba（0.807）、Al（0.702）、Se（0.675）、Cd（0.658）、As（0.644）、Fe（0.588）载荷高，提示地壳/道路土壤扬尘、交通、农业和燃烧混合源。成分3解释9.918%，Ni（0.895）、Mn（0.629）载荷高，提示生物质和化石燃料燃烧、机械磨损、农业或矿区道路土壤再悬浮。总体表明多源重叠，PCA不量化各源贡献，需PMF等受体模型。
3.4 健康风险评估：
3.4.1 非致癌健康风险：所有站点HI > 1，总体HI为2.14；CMU为1.34，MC为2.10，CT为2.69。Cr、As、Ni、Al为主要贡献者。CT的HQ为Cr 8.33 × 10
?1、As 7.73 × 10
?1、Ni 4.77 × 10
?1、Al 3.76 × 10
?1、Cd 1.13 × 10
?1、Mn 1.02 × 10
?1。MC风险模式更接近CT，尤其As（5.60 × 10
?1）、Cr（5.44 × 10
?1）、Ni（5.34 × 10
?1）。MC的PM
2.5质量低于CMU，但HI高于CMU，说明吸入风险受PM
2.5结合金属组成影响。
3.4.2 致癌风险：总体TCR为2.59 × 10
?4；CT最高（3.63 × 10
?4），MC为2.37 × 10
?4，CMU为1.18 × 10
?4，均超1 × 10
?4。Cr为各站点TCR主要贡献者，CT的Cr致癌风险为3.60 × 10
?4，MC为2.35 × 10
?4，CMU为1.17 × 10
?4，均超1 × 10
?4。Cd在可接受或可耐受范围，As、Ni、Pb的CR低于1 × 10
?4。由于测定总铬，若假设全部为Cr(VI)需谨慎解释。与其它研究比较，本研究的非致癌风险一般高于日本、中国、马来西亚和印度尼西亚，低于越南；泰国境内高于上北部和Pathum Thani，与Rayong和Khon Kaen相当。致癌风险高于Pathum Thani和Rayong，低于上北部、Rayong工业区和Khon Kaen。
讨论部分指出，雾霾季PM
2.5结合元素暴露在不同土地利用设置中并非均匀分布。CT路边农村站点持续显示最高PM
2.5浓度、若干毒性元素升高、最高HI和最高TCR，提示路边农村人群在严重雾霾事件中可能经历更高吸入暴露。MC农业农村站点也显示污染和健康风险升高，不应视为低暴露背景区。PM
2.5质量较低不一定对应较低健康风险。政策上，泰国通过九个北部省单一指挥中心和国家PM
2.5行动计划协调雾霾响应，当前控制主要关注农业燃烧，但CT路边农村风险最高提示交通影响的农村走廊未充分覆盖。泰国虽已淘汰含铅汽油，Pb持续富集可能反映非尾气交通源。有效缓解策略应同时针对区域生物质燃烧以及本地交通排放、路边扬尘和农业生物质燃烧。本研究仅考虑吸入暴露，实际健康负担还可能受室内氡、空气微生物组、职业暴露和健康相关行为影响。
结论翻译：本研究证明，清迈省雾霾季PM
2.5在不同土地利用设置中质量和化学组成存在明显空间变异。路边农村站点CT持续显示最高PM
2.5浓度、若干有毒痕量金属最大富集以及最高非致癌和致癌风险，表明路边农村社区在严重雾霾事件中可能经历最大吸入暴露。尽管多数金属显示低背景污染，Se、Cd、As和Cr被识别为人为富集和健康风险主要贡献者。PCA定性源识别揭示金属间协变模式与多个重叠源一致，主要为生物质燃烧、交通排放、农业活动以及地壳或道路扬尘；然而PCA不量化各源相对贡献，需要受体模型如PMF进行定量源解析。这些发现强调，在评估雾霾季健康影响时，除颗粒物质量浓度外，还需考虑PM
2.5化学组成。因此，泰国北部空气质量管理应同时应对区域生物质燃烧排放和本地排放源，尤其是交通排放和交通走廊路边扬尘。需要靶向缓解策略和公共卫生干预，以减少人群暴露，特别是受季节性雾霾影响的路边和农村社区。
